长江中下游区试水稻品种稻瘟病抗性评价及抗性基因检测

【目的】探究长江中下游区试水稻品种稻瘟病抗性水平及抗性基因聚合对稻瘟病抗性的效应,为新品种的审定及抗病品种的合理利用提供理论依据。【方法】采用人工喷雾接种方法鉴定2018—2020年长江中下游区试252个水稻品种的稻瘟病抗性,并利用2组多重PCR体系（Pi1与Pikh、Pi9与Pik）检测供试水稻品种携带抗性基因Pi9、Pik、Pi1和Pikh的情况,分析抗性基因聚合方式与稻瘟病抗病率的关系。【结果】2018—2020年供试材料的穗瘟抗病率分别为47.0%、38.3%和35.2%,穗瘟抗病率逐年下降。252份供试材料含有抗性基因数为0~4个,其中含0个抗性基因的材料有14份,占5.6%,穗瘟抗病率为14.3%;含1个抗性基因的材料有63份,占25.0%,穗瘟抗病率为11.1%;含2个抗性基因的材料有81份,占32.1%,穗瘟抗病率为42.0%;含3个抗性基因的材料有81份,占32.1%,穗瘟抗病率为65.4%;含4个抗性基因的材料有13份,占5.2%,穗瘟抗病率为53.8%。总体来看,供试材料的穗瘟抗病率随携带的抗性基因数增加呈上升趋势。抗性基因组合Pi9+Pikh、Pi9+Pik+Pikh和Pi9+Pik+Pi1+Pikh是适合安徽地区的抗性基因组合。【结论】2018—2020年长江中下游区试水稻品种稻瘟病抗性一般。多基因聚合能提高水稻品种的稻瘟病抗性,但应选择合适的抗性基因组合,不能简单叠加。     

云南粳型地方稻资源抗稻瘟病鉴定评价

【目的】鉴定和筛选获得云南粳型地方稻抗稻瘟病种质资源,明确其稻瘟病抗性及抗病基因分布,为合理利用水稻抗稻瘟病种质资源及其布局提供参考。【方法】采用病圃自然鉴定与人工接种相结合的方法,对150份云南粳型地方稻资源的稻瘟病抗性进行鉴定,并利用9个已克隆基因（Pid4、Pi25、Pi35、Pi36、Pikm、Pigm、Pi37、Pi56、Pi33）和2个已定位基因（Pi27、Pi23）对供试稻种资源进行基因型检测,明确抗病基因在抗稻瘟病材料中的分布。【结果】从150份水稻材料中共鉴定出抗稻瘟病（叶瘟或穗颈瘟）材料45份,45份材料中携带Pi25、Pi23、Pikm、Pi35、Pi36、Pi33、Pi27、Pi37、Pid4、Pigm抗性基因的材料分别有34份（75.6%）、25（55.6%）、25份（55.6%）、22份（48.9%）、14份（31.1%）、14份（31.1%）、12份（26.7%）、10份（22.2%）、6份（13.3%）和5份（11.1%）,未检测到含有Pi56的材料。45份抗性材料含有的抗性基因数量介于1~7,大部分含有3~5个,其中携带3个抗性基因材料13份占28.9%,携带4个抗性基因材料8份占17.8%,携带5个抗性基因材料11份占24.4%。抗病能力较强的材料黑壳谷携带6个抗病基因（Pi25、Pi35、Pi36、Pikm、Pi37和Pi33）,光壳花糯携带5个抗病基因（Pi35、Pi36、Pikm、Pi37和Pi33）。【结论】研究获得45份云南粳型抗稻瘟病地方稻材料,鉴定获得2份（黑壳谷和光壳花糯）全生育期抗叶瘟和穗颈瘟材料,这2份抗性材料均携带Pi35-Pi36-PikmPi37-Pi33基因组合,可作为抗稻瘟病分子育种的优异抗源材料。     

宁夏自育水稻品种及部分引进品种的稻瘟病抗性基因分子标记检测

为明确宁夏水稻种质资源中含有的抗稻瘟病基因型及基因数量,为水稻抗稻瘟病分子标记辅助选择育种奠定基础。采用与抗稻瘟病基因Pita、Pi-kh、Pib、Pi2、Pi-km、Pi9、Pi5紧密连锁的7个分子标记,对25份宁夏自育水稻品种和55份引进水稻品种的抗稻瘟病基因进行分子检测。结果表明,宁夏自育水稻品种的抗稻瘟病基因较少,68%的材料仅含1~2个抗瘟基因,缺乏Pita、Pi2基因;抗病性鉴定也证实,只有8份材料达到中等抗性,主要含有Pib、Pi-km、Pi9抗瘟基因。37%的引进品种含3~6个抗稻瘟病基因,主要抗瘟基因有Pib、Pi-kh、Pi-km、Pi2、Pi9和Pita,这些材料均可为宁夏水稻抗稻瘟病的分子标记辅助选择育种提供抗病基因。     

32份粳稻骨干亲本抗稻瘟病基因的分子检测

为明确Pi-ta和Pi9稻瘟病抗性主效基因在32份粳稻骨干亲本中的分布状况,利用抗稻瘟病基因Pi-ta和Pi9的分子标记对32份粳稻骨干亲本进行检测。结果表明,在32份骨干亲本中,Pi-ta抗性基因检出率为46.88%,Pi9抗性基因检出率为12.50%,同时检测到Pi-ta和Pi9抗病基因,检出率为3.12%,不含有Pi-ta和Pi9抗病基因的材料占比为43.75%。在骨干亲本中,Pi-ta单个基因的检出率较高,Pi9单个基因的检出率较低,同时含有Pi-ta和Pi9抗病基因的材料较少,因此可见,多个抗稻瘟病基因的聚合育种是今后水稻抗病育种的重点。     

新疆水稻主要育成品种13个稻瘟病的抗性基因分布

【目的】明确新疆主要育成水稻品种中稻瘟病抗性基因的分布状况,为稻瘟病抗性育种提供依据。【方法】研究以31份新疆选育的水稻品种为材料,利用13个抗稻瘟病基因的特异性分子标记,进行PCR鉴定,初步建立新疆主要育成品种的抗性基因分布情况。【结果】31份供试材料中均无Pi21基因存在;表现为广谱抗性的Pi9、Pita、Pib和Pikm基因所占比例偏少,分别占9.68%、22.58%、6.45%、12.90%;表现为广谱抗性的Pi2、Pigm、Pil、Pikh/Pi54、Pi63和表现为生理小种特异性抗性的Pia、Pid2、Pid3/Pi25基因广泛存在,所占比率67.74%~100%;不同水稻品种抗性基因数量分布在5~11个,含11个抗性基因的品种是新稻23号,其聚合了除Pi21和Pid2外其余所有抗性基因。【结论】新疆主要水稻育成品种中广泛存在具有光谱抗性的Pi2、Pigm、Pil、Pikh/Pi54、Pi63和表现为生理小种特异性抗性的Pia、Pid2、Pid3/Pi25基因,利用特异性分子标记可以有效快速鉴定品种中的抗性基因的存在和分布情况。     

重庆自育水稻骨干亲本稻瘟病抗性评价及其抗病基因分布分析

[目的]明确重庆自育水稻骨干亲本的稻瘟病抗性及其抗病基因分布情况,为高效选育抗稻瘟病水稻品种提供优质亲本.[方法]采用病圃自然诱发和人工接种相结合的方法,对重庆地区自育的73份水稻骨干亲本稻瘟病抗性进行鉴定,并利用Pi2、Pi5、Pi9、Pi-kh、Pib、Pita和Pi-km17个抗稻瘟病基因的分子标记对其基因型进行检测以分析抗病基因分布和聚合方式.[结果]73份水稻亲本中,田间稻瘟病抗性鉴定为高抗和抗病的亲本(42份)占57.5%,携带抗病基因的水稻亲本(49份)占67.1%,其中仅携带1个抗病基因的亲本有18份,表型高抗的有1份,表型抗病的有7份,抗病比率44.4%;聚合2个抗病基因的亲本有18份,表型高抗的有4份,表型抗病的有6份,抗病比率55.6%,聚合3个抗病基因的亲本有9份,均表型抗病,抗病比率100.0%;聚合4个抗病基因的亲本有4份,表型高抗的有2份,表型抗病的有2份,抗病比率100.0%;不携带检测基因的亲本(24份)占32.9%,其中表型高抗的有3份,表型抗病的有8份,抗病比率45.8%;抗病基因Pi2、Pi5、Pi-kh、Pib和Pita在携带抗病基因的水稻骨干亲本中分布频率不同,分别为13.7%、31.5%、31.5%、37.0%和19.2%;未检测出含抗病基因Pi9和Pi-km1的亲本,也未检测到同时携带抗病基因Pi2、Pi5、Pi-kh、Pib和Pita的亲本.不同水稻亲本携带抗病基因不同及聚合方式不同,抗病表现均存在差异.[结论]基因聚合可有效提高亲本的抗病性,但基因聚合后抗病比率并非简单地叠加,应从中筛选田间抗病较强的亲本作为抗稻瘟病育种的候选亲本.     

用分子标记对部分高代育种材料抗稻瘟基因Pi9(t)的检测

用分子标记PB8对课题组新育成的部分高代育种材料进行抗稻瘟病基因Pi9(t)的检测,检测到27份材料中含Pi9(t)基因1、1份材料含Pi9(t)纯合基因。对含Pi9(t)纯合基因的材料进行了四川主要稻瘟病生理小种的接种鉴定,其抗性频率达78.13%～87.50%,表明Pi9(t)基因是四川稻区稻瘟病的主效抗病基因,对四川主要稻瘟病生理小种表现出较高的抗性。     

6个稻瘟病抗性基因在浙江省主栽水稻品种中的分布和抗性评价

【目的】检测浙江省40份水稻栽培品种和6份稻瘟病菌生理小种鉴别品种中6个抗性基因分布情况,同时鉴定品种苗瘟抗性水平,探讨携带抗性基因和抗性水平相关性。【方法】利用功能性分子标记检测品种中Pi1、Pi9/Piz、Pi2/Pizt、Pikh、Pikm、Pita,6个稻瘟病抗性基因的分布情况。用2015-2017年田间采集到的141个稻瘟菌菌株鉴定46个水稻品种苗瘟抗性水平。【结果】6个抗性基因在浙江省栽培品种中分布频率不同,其中Pita基因分布最广,占47.83%;其次是Pikh,占41.30%;抗性基因Pi2/Pizt和Pikm在栽培品种中分布频率相等,均为34.78%;抗性基因Pi9/Piz在栽培品种中分布较少,仅有21.74%;抗性基因Pi1仅在稻瘟病菌生理小种鉴别品种TTP中检测到。抗性水平鉴定结果显示22个品种的抗性频率在60%以上,两个品种的抗性频率达到80%以上。【结论】浙江40份水稻栽培品种和6份稻瘟病菌生理小种鉴别品种携带抗性基因和其抗性水平部分相关。     

辽星系列水稻品种稻瘟病抗性基因鉴定与抗性分析

利用采自辽宁省4个稻区的20株稻瘟病菌对辽星系列水稻品种进行抗病性鉴定,苗期发病级数为0~5级,穗期发病级数为1~7级。苗期和穗期抗性频率均大于等于85%的有2个品种,抗性频率均小于等于35%的有4个品种。利用已开发的10个抗稻瘟病基因的分子标记对21份辽星系列水稻品种进行抗性基因分子检测,21份辽星系列品种含有的抗性基因数量在2~5个之间。这些品种中均不含Pi9、Pi40基因,而Pik-h、Pi1和Pib基因较广泛地分布在辽星系列水稻品种中。随着抗性基因位点数量的增多,品种表现出中等抗病性。     

江苏省粳稻品种抗稻瘟病基因型与穗颈瘟抗性分析

稻瘟病是江苏省粳稻的主要病害,以穗颈瘟的危害最为严重,选育抗病品种是防治该病害最有效的方法。为了明确江苏省粳稻穗颈瘟的主要抗病基因以及主要粳稻品种的抗稻瘟病基因型,利用稻瘟病抗性基因Pita、Pi-b、Pi-k~h、Pi-km的功能标记对2007-2013年江苏省审定的粳稻品种进行基因型检测。结果表明:65份审定的粳稻品种中同时含有3个稻瘟病抗病基因的品种6份,占审定品种的9.2%;同时含有2个稻瘟病抗病基因的品种23份,占审定品种的35.4%;含有1个稻瘟病抗病基因的品种27份,占审定品种的41.5%;不含有这4个抗病基因的品种9份,占审定品种的13.9%。2014年穗颈瘟接种鉴定结果表明:含有3个抗病基因的6份品种均表现为抗穗颈瘟;含有2个抗病基因的品种中19份品种抗穗颈瘟,4份品种感穗颈瘟;含有1个抗病基因的品种中12份品种抗穗颈瘟,15份品种感穗颈瘟;不含有这4个抗病基因的品种中1份品种抗穗颈瘟,8份品种感穗颈瘟。相关性和回归分析结果表明:稻瘟病抗性基因Pi-ta、Pi-b、Pi-km与穗颈瘟的抗性呈正相关,相关系数分别0.81、0.11和0.15;稻瘟病抗性基因Pi-k~h与穗颈瘟抗性呈负相关,相关系数为-0.05。     

江苏水稻主导品种的稻瘟病抗性及抗性基因遗传多样性

采用苗期喷雾接种和孕穗期注射接种法,鉴定江苏省49个水稻主导品种的稻瘟病抗性,利用14个抗性基因相关分子标记进行基因型鉴定和遗传多样性分析。结果表明:江苏省水稻主导品种中,未鉴定出高抗苗叶瘟和穗颈瘟的品种,抗、中抗、中感、感和高感苗叶瘟的品种分别有5、7、14、12和11个,抗、中抗、中感、感和高感穗颈瘟的品种分别有2、8、6、9和24个;仅有4个品种对苗叶瘟和穗颈温的抗性均达到中抗及以上水平,占8.2%。14对引物共检测出35个等位变异,多态性信息含量变幅为0.000 0~0.537 5,平均为0.339 8;不同品种出现抗性基因的标记为2~8个,39个品种出现5个以上抗性基因标记(占79.6%)。聚类结果显示,49个品种被聚为3个大类,品种间的相似距离变幅为0.000 0~0.857 1,平均为0.403 9,聚类较为分散,表明种质资源交流频繁,有利基因的共享率较高。     

宁夏水稻种质资源主要抗稻瘟病基因的鉴定和评价

针对宁夏地区水稻抗稻瘟病主要基因尚不清楚的现状，采用已克隆抗稻瘟病基因的功能标记对143份宁夏水稻种质资源进行抗稻瘟病基因的分子扫描。同时，利用宁夏地区致病性强且致病力频率高的10个稻瘟病菌菌株混合悬浮液进行人工接种与自然诱发相结合的方法鉴定其抗病性。进而开展稻瘟病抗性性状与抗性基因的关联分析。结果表明：在宁夏水稻种质资源中表现主要的抗病基因有Pikm、Pi9、Pi2、Pi5和Pid2。在此基础上，对主要抗病基因在宁夏水稻品种中的应用进行评价，发现Pikm、Pi9、Pi5、和Pid2基因在宁夏水稻种质资源中的分布频率比较低，分别为0.56、0.35、0.30、和0.11。所以这些基因是今后改良宁夏水稻稻瘟病抗性的主要抗病基因。     

水稻抗稻瘟病基因Pi2的KASP标记开发与应用

【目的】水稻稻瘟病抗性基因Pi2对稻瘟病生理小种具有广谱抗性,开发Pi2的KASP分子标记并对其评价,为抗稻瘟病水稻品种分子育种提供简便、可靠的基因分型检测方法。【方法】利用593份自然群体中筛选出的不同抗性和亲缘关系的2份材料H-74和H-78,针对Pi2基因核心区域的SNP位点开发成KASP标记Pi2-C3。【结果】利用标记Pi2-C3对自然群体中的84份材料进行KASP基因分型,结果表明,该标记可以准确地将不同水稻材料的Pi2位点分为抗病基因型、杂合基因型和感病基因型,是一种高效鉴定抗稻瘟病基因Pi2的方法。利用标记Pi2-C3对阳江市病圃材料进行检测,结合表型调查结果发现,检测到含有Pi2基因的46份材料均表现出不同程度的稻瘟病抗性,表明该标记可以用于检测材料在病圃的发病情况。【结论】本研究采用KASP技术,开发了能准确检测Pi2基因的特异性分子标记Pi2-C3,并建立一套水稻Pi2基因的KASP基因分型体系,对提高抗性育种效率,改良抗稻瘟病水稻品种具有重要应用价值。     

云南地方籼粳稻稻瘟病抗性和农艺性状差异分析及优异稻种筛选

【目的】分析云南省地方籼稻和粳稻的稻瘟病抗性和农艺性状差异,筛选适宜于种植区环境的优异地方稻种,为稻瘟病的抗性育种及良种选育提供理论依据。【方法】以云南地方籼稻和粳稻品种各23份为材料,利用8个稻瘟病菌株进行室内苗期稻瘟病抗性鉴定及抗瘟基因推导,并结合田间农艺性状测定结果进行综合评价,筛选出优异地方稻种。【结果】抗性频率为0.0%~25.0%、25.1%~50.0%、50.1%~75.0%和75.1%~100.0%的粳稻品种分别有4、5、6和8个,籼稻品种分别有0、4、7和12个。粳稻和籼稻接种8个稻瘟病标准菌株后,籼稻的稻瘟病抗性整体高于粳稻。46个水稻品种的抗瘟基因组成较复杂,其中,能推导出抗瘟基因的品种共17个,其中粳稻品种7个,籼稻品种10个;抗性基因组成复杂的品种（可能含有的抗瘟基因在6个或6个以上）有23份;含有未知抗瘟基因的品种有6个,均为粳稻;Pik、Piz-t、Pib、Pi1、Pi11和Pita-2基因在籼稻中出现的次数高于粳稻,其中Pita-2基因仅存在于籼稻品种吉强糯和天杂58中;Pik-s、Pita、Pi3、Pi12和Pii基因在粳稻中出现的次数高于籼稻,其中Pi12基因仅存在于粳稻品种日本谷和华街中。农艺性状调查测定结果显示,在株高、穂长、结实率和千粒重方面,粳稻品种间的差异明显大于籼稻品种;在产量方面,籼稻品种间的差异小于粳稻品种。筛选出的高抗稻瘟病品种:镰刀谷（粳稻）、香糯（籼稻）、毫糯早（籼稻）和老品种糯谷（籼稻）;高产品种:日本谷（粳稻）和粘珏香（籼稻）;矮杆品种:冷水汕优（粳稻）和白壳糯（籼稻）;多穗品种:日本谷（粳稻）和老品种糯谷（籼稻）。【结论】籼稻所含的抗瘟基因数量和稻瘟病抗性整体较粳稻高,说明籼稻的抗谱范围更广。筛选出的粳稻品种冷水汕优和日本谷可用于优质高产品种选育,籼稻品种香糯和毫糯早可用于稻瘟病抗性品种选育。     

吉林省主要水稻品种稻瘟病抗性分析及分子辅助改良

为深入研究已经克隆的部分稻瘟病抗性基因在吉林省主要水稻品种和优良品系的分布,并为分子标记辅助选择培育稻瘟病抗性品种提供理论依据。根据已经克隆的10个稻瘟病抗性基因序列设计特异引物,对目前吉林省主要推广的13个水稻品种和15个主要品系进行稻瘟病抗性基因筛选。根据稻瘟病抗性基因筛选结果,进一步进行聚类分析、杂交组合配制及分子标记辅助选择,共获得24株理想的多基因聚合F4单株,并进行苗期稻瘟病接种鉴定。结果表明,Pi2、Pi36、Pi37、Pikh、Piz-t和Pi-ta等稻瘟病抗性基因在目前吉林省主要推广水稻品种中分布较为广泛,而Pi9、Pib、Pi21和Pi-d2分布较少。同时发现,品种间稻瘟病抗性基因有较好的互补性,可以有效地进行多基因聚合。因此,在吉林省通过分子标记辅助选择培育抗性优良的稻瘟病新品种是一种有效可行的途径。     

华南常用籼稻亲本稻瘟病抗性评价及抗性基因鉴定

[目的]评价分析华南地区常用籼稻亲本稻瘟病抗性及抗性基因,为水稻稻瘟病抗性育种提供理论依据.[方法]利用人工接种鉴定对52份华南地区常用籼稻亲本进行稻瘟病抗性分析,同时利用分子标记检测稻株携带的抗性基因,分析亲本材料稻瘟病抗性与其所携带稻瘟病抗性基因间的关系.[结果]从52份适应华南生态条件的籼稻亲本材料中筛选获得4份广谱抗源(2份抗谱为100.0%,2份抗谱为92.9%);常规稻较恢复系和保持系具有更高的稻瘟病抗性.ZA1、ZA9和ZB9生理小种较ZB1和ZB5生理小种表现出更强的致病力,具有较低的抗性频率.Pi-ta和Pi54基因的出现频率最高,均为0.42;其次是Pib基因,出现频率为0.37;Pi-km基因的出现频率较低,仅0.06;所有籼稻亲本材料中均未检测出Pi9基因.携带Pib+Pi54+Pi-km和Pi-ta+Pib+Pi54三基因稻株的抗性高于所有单基因或双基因稻株.[结论]华南常用籼稻亲本材料中存在着优良的稻瘟病广谱抗源,可利用这些抗源拓宽育种材料的遗传背景,培育抗病优良品种.多个抗性基因聚合能有效提高稻株对稻瘟病不同生理小种的抗性,在育种实践中应加强多基因聚合材料的创制和利用研究.     

吉林省主推水稻品种抗稻瘟病基因的分子检测

[目的]对吉林省主推水稻品种的抗稻瘟病基因进行分子检测.[方法]利用10个与抗稻瘟病基因的紧密连锁分子标记,对24份吉林省水稻品种资源的抗病基因进行分子鉴定.[结果]24份主推品种中普遍缺乏Pib、Pi1、Pikh、Pia等4个抗瘟基因;24份主推品种中有17份不合Pi9基因,特别是吉林省种植面积最大的2个水稻品种“吉粳88”和“长白九”中未发现Pi9基因;“吉粳88”含Pita、Pikm、Pi2、Pi-d2和Piz等5个抗瘟基因.[结论]Pib、Pi1、Pikh、Pia、Pi9是今后改良吉林省主推水稻品种稻瘟病抗性的主要抗病基因.